CN103858210A - 反射型掩模坯、反射型掩模及它们的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种反射型掩模坯、反射型掩模及它们的制造方法，抑制遮光框处的反射率，改善品质。反射型掩模包括：基板；在上述基板上形成的多层反射层；和在上述多层反射层之上形成的吸收层，上述反射型掩模具有上述吸收层的膜厚比其他区域的膜厚大的框形状的遮光框区域。另外，多层反射层在遮光框区域通过熔解而扩散混合。

Description

反射型掩模坯、反射型掩模及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及反射型掩模坯（mask blank）、及反射型掩模的制造方法。尤其涉及在使用以远紫外线（Extreme Ultra Violet；以下记作“EUV”）为光源的EUV光刻的半导体制造装置等中利用的反射型掩模坯、及反射型掩模的制造方法。
背景技术
（EUV光刻的说明）
近年来，随着半导体器件的细微化，提出了将波长为13.5nm附近的EUV用于光源的EUV光刻。EUV光刻中，光源波长短，光吸光性非常高，因此需要在真空中进行。另外，在EUV的波长区域中，大部分物质的折射率为比1还稍小的值。因此，在EUV光刻中无法使用一直以来使用的透射型的折射光学系统，而是使用反射光学系统。因此，作为底版的光掩模（以下，也称作掩模）也无法使用以往的透射型的掩模，因此需要使用反射型的掩模。
（EUV掩模和坯构造的说明）
作为这种反射型掩模的原料的反射型掩模坯，是在低热膨胀基板上依次形成有对曝光光源波长显示高反射率的多层反射层、和曝光光源波长的吸收层，并且在基板的背面形成有用于曝光机内的静电卡盘的背面导电膜。另外，也存在具有如下构造的EUV掩模，即在多层反射层与吸收层之间具有缓冲层。在从反射型掩模坯加工反射型掩模时，通过EB光刻和蚀刻技术将吸收层局部地除去，在具有缓冲层的构造的情况下，也同样地将缓冲层除去，形成由吸收部和反射部构成的电路图案。被像这样制作的反射型掩模反射的光像经由反射光学系统而被转印到半导体衬底上。
（EUV掩模的吸收层的膜厚和反射率的说明）
在使用反射光学系统的曝光方法中，入射光以从相对于掩模面垂直的方向倾斜规定角度的入射角（通常6°）照射，因此在吸收层的膜厚较厚的情况下，产生图案本身的影子，成为该影子的部分处的反射强度比未成为影子的部分小，因此对比度降低，在转印图案中产生边缘部的模糊、相对于设计尺寸的偏差。这被称为阴影（shadowing），是反射掩模的原理性问题之一。
为了防止这样的图案边缘部的模糊、相对于设计尺寸的偏差，减小吸收层的膜厚、降低图案的高度是有效的，但是若吸收层的膜厚减小，则吸收层中的遮光性降低，转印对比度降低，导致转印图案的精度降低。即，若使吸收层过薄，则无法获得用于保证转印图案的精度所需的对比度。也就是说，吸收层的膜厚过厚或过薄均会成为问题，因此现今吸收层的膜厚为大概50～90nm之间，EUV光在吸收层上的反射率为0.5～2%左右。
（相邻芯片的多重曝光的说明）
另一方面，在使用反射型掩模在半导体衬底上形成转印电路图案时，在一片半导体衬底上形成多个电路图案的芯片。在相邻的芯片之间，有时会存在芯片外周部重叠的区域。这是由于，为了尽可能地增加在每一片晶圆上获取的芯片、即为了提高生产率，而高密度地配置芯片。在该情况下，导致该区域经历多次（最多4次）曝光（多重曝光）。该转印图案的芯片外周部在掩模上也是外周部，通常，是吸收层的部分。但是，如上所述，吸收层上的EUV光的反射率为0.5～2%左右，因此存在由于多重曝光而导致芯片外周部感光的问题。因此，需要在掩模上的芯片外周部设置EUV光的遮光性比通常的吸收层高的区域（以下称为遮光框）。
为了解决这样的问题，提出有如下反射型掩模：形成从反射型掩模的吸收层刻入至多层反射层而成的槽、或形成比电路图案区域的吸收层的膜厚厚的膜、或通过在反射型掩模上照射激光或进行离子注入而使多层反射层的反射率降低，由此设置对曝光光源波长的遮光性高的遮光框（参照专利文献1及专利文献2）。
专利文献1:日本特开2009－212220号公报
专利文献2:日本特开2011－44520号公报
发明内容
但是，在专利文献1所公开的反射型掩模中，为了形成遮光框，掩模图案完成后的多层反射层的刻入需要对Si和Mo的合计80层进行加工，为了通过干法刻蚀进行刻入而需要非常复杂的条件。另外，与主图案的蚀刻不同地，需要分两次进行光刻和蚀刻，生产能力恶化。另外，无法避免从加工面产生微粒，从而导致缺陷面处的掩模质量降低。而且在该方法中，在除去上层的吸收层后，再除去多层反射层，因此在多层反射层仅剩余数层的情况下，可能反而会提高反射率。另外，在使用吸收层的膜厚厚的反射型掩模坯的情况下，由于电路图案微细，所以在反射型掩模制作工序中形成与通常膜厚的吸收膜相比纵横比（aspect ratio）高的图案，存在由于清洗等导致电路图案倒塌的隐患。另外，在通过对反射型掩模上进行激光照射或离子注入而形成遮光框的情况下，由于存在由除多层反射膜以外的层导致的激光或离子的损失，因此必须照射考虑到该损失量的激光或离子。另外，在除多层反射层以外的膜上产生由激光或离子的照射导致的损伤，存在吸收层的曝光光源波长的吸收率降低的隐患。
另外，在专利文献2所公开的反射型掩模中，为了形成遮光框，通过激光照射破坏多层反射层而使反射率降低，由于激光照射激光束直径很小，为数十μm，所以在局部加工方面优异，但在以1mm～10mm左右的宽度形成包围图案区域的遮光框时，担心生产能力恶化。
因此，本发明的目的在于，提供一种防止由微粒引起的缺陷导致的掩模品质降低、防止微细图案的倒塌、且没有对吸收层的损伤和光学性质的变化的、具有高遮光性的遮光框的反射型掩模坯、反射型掩模及它们的制造方法。
另外，本发明的目的在于，提供一种改善形成遮光框的生产能力、具有抑制反射率且品质也良好的遮光框的反射型掩模坯、反射型掩模及它们的制造方法。
本发明提供一种反射型掩模坯，包括：基板；在基板上形成的多层反射层；和在多层反射层之上形成的吸收层，该反射型掩模坯具有吸收层的膜厚比其他区域的膜厚大的框形状的遮光框区域。
另外，优选的是，基板在遮光框区域被刻入，吸收层的膜厚以该刻入量的程度大于其他区域的膜厚。
另外，优选的是，在遮光框区域，多层反射层通过熔解而扩散混合。
另外，优选的是，在多层反射层和吸收层之间还具有保护层。
另外，本发明是一种反射型掩模坯的制造方法，该反射型掩模坯的制造方法至少包含下述工序：
（1）准备低热膨胀基板、并在低热膨胀基板的表面形成抗蚀剂膜的工序。
（2）在抗蚀剂膜上形成框形状的遮光框图案的相反图案的工序。
（3）以在抗蚀剂膜上形成的相反图案为掩模而对低热膨胀基板进行蚀刻、从而在低热膨胀基板表面形成遮光框区域的工序。
（4）在将抗蚀剂膜剥离后，在形成有遮光框区域的低热膨胀基板表面按顺序层合多层反射层、保护层和吸收层的工序。
（5）通过CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨）法使成膜的吸收层的表面平整的工序。
本发明还是一种反射型掩模，其在上述的反射型掩模坯的遮光框区域内侧的表面形成有电路图案。
本发明还是一种反射型掩模的制造方法，该反射型掩模的制造方法至少包含下述工序：
（1）准备上述的反射型掩模坯、并在吸收层上形成抗蚀剂膜的工序。
（2）对抗蚀剂膜进行图案形成、并以经图案形成的抗蚀剂膜为掩模对吸收层进行蚀刻而形成电路图案的工序。
（3）将抗蚀剂膜剥离的工序。
另外，优选的是，还包含如下工序：在遮光框区域中，通过高温退火处理使多层反射层熔解而扩散混合，由此使遮光框区域的反射率比遮光框区域以外的区域的反射率小的工序。
另外，优选的是，高温退火处理利用卤素灯或氙气灯而进行，设置屏蔽板以使得热不会传递至遮光框区域以外，仅对遮光框区域进行热处理。
根据本发明，在成膜多层反射层的前阶段中，在基板上蚀刻遮光框图案，利用其层差增厚吸收层的膜厚从而形成遮光框，因此在原理上不会发生在电路图案上附着微粒的情况。因此，能够提供一种防止由微粒引起的缺陷导致的掩模品质降低、防止微细图案的倒塌、且没有对吸收层的损伤和光学性质的变化的、具有高遮光性的遮光框的反射型掩模坯、反射型掩模及它们的制造方法。
在本发明中，通过高温退火处理使多层反射层熔解来降低反射率从而形成遮光框，因此与基于利用干法刻蚀等进行刻入的方法及激光照射而实现的反射率降低相比，生产能力提高，由于比较而言工序容易，所以能够防止缺陷面处的掩模品质的降低。
另外，由于通过高温退火处理形成遮光框，所以能够以短时间进行高温处理，能够不会对除遮光框区域以外的区域带来损伤地、容易地形成遮光框。另外，关于多层反射层的熔解，可以不使全部的层完全熔解，若使其以一定程度熔解，则通过最表层的吸收层进行遮光，因此能够获得作为遮光框发挥功能所需的充分的性能。通过使用本方法能够不对掩模表面进行加工地形成遮光框，因此即使在缺陷面处也能够制作品质良好的遮光框。
附图说明
图1是表示第1实施方式的反射型掩模的剖视概略图的图。
图2是表示第1实施方式的反射型掩模的俯视概略图的图。
图3是表示第1实施方式的反射型掩模坯的剖视概略图的图。
图4是表示第1实施方式的反射型掩模坯的俯视概略图的图。
图5是表示第1实施方式的反射型掩模坯的制作工序的图。
图6是表示第1实施方式的反射型掩模坯的制作工序的图。
图7是表示第1实施方式的反射型掩模的制作工序的图。
图8是表示第2实施方式的反射型掩模的构造的概略截面的图。
图9是表示第2实施方式的反射型掩模的概略情况的图。
图10是表示第2实施方式的反射型掩模坯的构造的概略截面的图。
图11是表示第2实施方式的反射型掩模坯的概略情况的图。
图12是表示第2实施方式的高温退火处理装置的概略截面的图。
图13是表示第2实施方式的反射型掩模坯的制作工序的图。
图14是表示第2实施方式的反射型掩模坯的制作工序的图。
图15是表示第2实施方式的反射型掩模的制作工序的图。
图16是表示第2实施方式的反射型掩模坯的制作工序的图。
图17是表示第2实施方式的反射型掩模的制作工序的图。
具体实施方式
（第1实施方式）
以下，说明本发明的第1实施方式。
（反射型掩模的结构）
说明本实施方式的反射型掩模的结构。图1是本发明的反射型掩模100的剖视概略图。反射型掩模100是在基板10的一面上层合反射曝光的光的多层反射层50、保护多层反射层50的保护层60、吸收曝光的光的吸收层70，且在基板10的另一面上层合导电膜20而形成的。另外，在基板10中刻入遮光框部并与其层差相应地增厚吸收层的膜厚，由此形成遮光框区域90，在遮光框区域90的内侧形成有电路图案A。图2是本发明的反射型掩模100的俯视概略图。基板10能够使用例如具有低热膨胀性的基板。
（反射型掩模坯的结构）
说明本实施方式的反射型掩模坯的结构。图3是本发明的反射型掩模坯200的剖视概略图。图4是本实施方式的反射型掩模100的俯视概略图。反射型掩模坯200是在反射型掩模100中形成电路图案A之前的坯材。
作为低热膨胀基板，作为代表性材料可以列举石英玻璃，但只要能够制作本实施方式的反射型掩模坯及反射型掩模，则能够使用任意的基板。
（反射型掩模坯及反射型掩模的制造方法）
本实施方式的反射型掩模坯及反射型掩模能够通过包含以下这样的工序的制造方法而制造。在下述工序中，蚀刻和金属膜等的生成能够适当利用在光刻中使用的公知的方法和装置而进行。
（1）作为基板而准备低热膨胀基板、且在其表面形成抗蚀剂膜的工序。
可以在本工序之前，在低热膨胀基板的背面成膜导电膜。另外，也可以在低热膨胀基板表面与抗蚀剂膜之间设置金属膜。
（2）在抗蚀剂膜上形成遮光框图案的相反图案的抗蚀剂图案的工序。
（3）以抗蚀剂图案为掩模对低热膨胀基板进行蚀刻，从而在低热膨胀基板表面形成遮光框图案的相反图案的工序。
在低热膨胀基板表面设有金属膜的情况下，以抗蚀剂图案为掩模，首先对金属膜进行蚀刻，之后继续对低热膨胀基板表面进行蚀刻。
（4）剥离抗蚀剂，之后在经图案形成的低热膨胀基板表面按顺序层合多层反射层、保护层和吸收层的工序。
也可以在保护层与吸收层之间设置缓冲层。需要说明的是，在低热膨胀基板表面设有金属膜的情况下，在抗蚀剂剥离后也剥离金属膜。
（5）将成膜的吸收层通过CMP（Chemical MechanicalPolishing：化学机械研磨）法而使表面平整的工序。
通过以上工序，能够制造本实施方式的反射型掩模坯。
接下来，通过下述工序从由上述得到的反射型掩模坯制造反射型掩模。
（1）在所述吸收层上形成抗蚀剂膜的工序。
（2）以经图案形成的抗蚀剂为掩模而对吸收层进行蚀刻，从而在金属层上形成规定图案的工序。需要说明的是，在保护层与吸收层之间设有缓冲层的情况下，也对缓冲层进行蚀刻。
（3）剥离抗蚀剂的工序。
通过以上的工序，能够制造本实施方式的反射型掩模。
（第1实施方式的实施例）
以下，说明本实施方式的反射型掩模坯200的制造方法的实施例。图5及图6是表示本实施例的反射型掩模坯200的制造工序的图。首先，在低热膨胀基板10的背面成膜导电膜20。对于导电膜20，使用氮化铬（CrN）并通过溅射而成膜。接着，在低热膨胀基板10的表面成膜金属膜30。对于金属膜30，使用铬（Cr）并通过溅射而成膜。接着，在金属膜30上涂布抗蚀剂膜40。对于抗蚀剂膜40，使用电子束正性抗蚀剂，通过旋涂而进行涂布（图5（a））。
接着，在抗蚀剂膜40上形成遮光框图案的相反图案。对于抗蚀剂膜40，使用电子束正性抗蚀剂，通过电子束描绘器对遮光框图案进行曝光，并实施烘焙及显影，形成基于抗蚀剂膜40的、遮光框图案的相反图案（图5（b））。
接着，以经图案形成的抗蚀剂膜40为掩模，对金属膜30和低热膨胀基板10进行蚀刻。金属膜30和低热膨胀基板10的蚀刻通过干法刻蚀而实施（图5（c））。金属膜30的蚀刻通过氯气（Cl2）、氧气（O2）和氦气（He）的混合气体而实施。另外，低热膨胀基板10的蚀刻通过三氟甲烷（CHF3）和四氟甲烷（CF4）的混合气体而实施。
接着，将抗蚀剂膜40和金属膜30剥离。在抗蚀剂膜40的剥离中使用硫酸过氧化氢水溶液。金属膜30的剥离通过干法刻蚀而实施。之后，实施硫酸过氧化氢水溶液清洗和氨过氧化氢水溶液清洗（图5（d））。金属膜30的蚀刻通过氯气（Cl2）、氧气（O2）和氦气（He）的混合气体而实施。
接着，在通过蚀刻而进行了图案形成的低热膨胀基板10表面按顺序层合多层反射层50、保护层60和吸收层70。对多层反射层50使用交替地层合40～50对的钼（Mo）和硅（Si）而成的层合膜。对保护层60使用钌（Ru）。对吸收层70使用氮化钽（TaN）。多层反射层50、保护层60和吸收层70均通过溅射而形成（图6（e））。接着，将吸收层70的表面平坦化。对于平坦化，使用CMP法（图6（f））。
接着，说明本实施方式的反射型掩模100的制造方法的实施例。图7是表示本实施例的反射型掩模的制造工序的图。首先，在上述的反射型掩模坯200的吸收层70上涂布抗蚀剂膜80。对抗蚀剂膜80使用电子束正性抗蚀剂，通过旋涂进行涂布（图7（a））。
接着，在抗蚀剂膜80上形成电路图案。对于抗蚀剂膜80，使用电子束正性抗蚀剂，通过电子束描绘器对电路图案进行曝光，实施烘焙及显影，形成基于抗蚀剂膜的电路图案（电路图案区域A）（图7（b））。
接着，以经图案形成的抗蚀剂膜80为掩模而对吸收层70进行蚀刻。吸收层70的蚀刻通过干法刻蚀而实施（图7（c））。对于吸收层70的蚀刻，通过三氟甲烷（CHF3）和氦（He）的混合气体而实施。
接着，将抗蚀剂膜80剥离。在抗蚀剂膜80的剥离中使用硫酸过氧化氢水溶液（图7（d））。
由此，能够得到图1所示的反射型掩模100。
测定由本实施例制作的反射型掩模坯200的遮光框外的EUV光（波长13.5nm）的反射率，结果该反射率为1.24%。另一方面，遮光框区域90的反射率为0.01%。结果如表1所示。
[表1]
遮光框区域 遮光框区域外
EUV反射率 0.01% 1.24%
使用由本实施例制作的反射型掩模100而进行以13.5nm的EUV为光源的曝光，在半导体基板上对相邻的4个芯片（半导体器件）进行转印。在相邻的芯片中，即使制作好的反射型掩模100上的相当于遮光框的区域的一部分重叠，也未确认到半导体基板上的该区域中的抗蚀剂的感光。
在本实施方式中，在成膜多层反射层的前阶段中，在基板上蚀刻遮光框图案，利用其层差增厚吸收层的膜厚从而形成遮光框，因此在原理上不会发生在反射型掩模的电路图案上附着微粒的情况。另外，能够防止微细图案的倒塌，且没有对吸收层的损伤和光学性质的变化。因此，能够抑制掩模缺陷品质的降低。另外，由于遮光框部的吸收层的膜厚较厚，所以能够抑制从反射层发出的反射光的强度，从而能够形成高遮光性的遮光框。根据这些情况，通过使用本实施方式的反射型掩模，能够以高精度形成转印图案。
（第2实施方式）
以下，说明本发明的第2实施方式。
（本发明的反射型掩模的结构）
首先，说明本发明的反射型掩模的结构。图8（a）～（d）示出了本实施方式的反射型掩模101、102、103、104的截面。即，本实施方式的反射型掩模的结构可以使用100、200、300、400中的任一种。图9（a）是从表面观察图8（a）～（d）的本发明的反射型掩模101、102、103、104而得到的图，图9（b）是从表面观察101、102、103、104的反射率的分布而得到的图。
图8（a）所示的反射型掩模101在基板10的表面按顺序形成有多层反射层50、吸收层70。图8（b）所示的反射型掩模102是在基板10的表面按顺序形成有多层反射层50、吸收层70，并且在基板10的背面形成有导电膜20的构造。也就是说，图8（b）的反射型掩模102是在图8（a）所示的反射型掩模101的基板10的背面形成导电膜20而成的构造。图8（c）所示的反射型掩模103在基板10的表面按顺序形成有多层反射层50、缓冲层61、吸收层70。图8（d）所示的反射型掩模104是在图8（c）所示的反射型掩模103的基板10的背面形成导电膜20而成的构造。
图8（a）～（d）的基板10上的多层反射层50的一部分通过高温退火处理而成为多层反射层熔解部50a，形成了形成有吸收层70的区域内的、反射率比其他区域低的遮光框区域90的区域。从表面观察图8（a）～（d）所示的反射型掩模101、102、103、104时，如图9（a）所示，形成有被吸收层70覆盖的区域B、和电路图案区域A。另外，观察反射率的分布时，如图9（b）所示，在电路图案区域A的外周形成有遮光框区域90，关于该遮光框区域90的EUV光反射率，降低至即使发生多重曝光也不会成为问题的程度。
反射型掩模的反射率的分布如下所述。即，得到如下三种反射率的分布：电路图案区域A，其是如图8（a）～（d）所示那样将吸收层70的一部分除去，使多层反射层50露出而由吸收层70及多层反射层50形成的；遮光框区域90，其是对多层反射层50进行高温退火处理而形成的；以及区域C，该区域C是以包围遮光框区域90的外侧的形式残留的吸收层70的边框状的区域、和在遮光框区域90的内侧以包围电路图案区域A的形式残留的吸收层70的区域。需要说明的是，在本发明中，由于无法从掩模（掩模坯）表面观察到遮光框区域90，所以在如图9（a）那样以目视观察的情况、和如图9（b）那样以反射率观察的情况下，观察方法不同。
关于图9（b）的电路图案区域A，成为反射率为60%左右的区域（多层反射层50）和反射率为0.5%～2%左右的区域（吸收层70）的重复图案，电路图案区域A整体的反射率大致为30%左右。
（反射型掩模的制造方法）
接下来，说明为了形成本发明的遮光框区域90而形成抑制了反射率的多层反射层熔解部50a的方法。对于多层反射层50的熔解，通过使用退火装置在短时间内高效率地对遮光框区域进行高温退火处理而实现。
通过高温退火处理形成遮光框区域90的方法未对掩模表面实施加工等，因此可以在电路图案区域形成后进行也可以在电路图案区域形成前进行，时机没有限制。
对电路图案区域形成前的反射型掩模坯进行了高温退火处理的情况下的、高温退火处理后的反射型掩模坯201、202、203、204的构造如图10（a）～（d）所示。图11（a）是从表面观察反射型掩模坯201、202、203、204而得到的图，图11（b）是从表面观察反射型掩模坯201、202、203、204的反射率分布而得到的图。
接下来，说明本发明的高温退火处理装置。如图12所示，高温退火处理装置包含退火灯95、屏蔽板（shield）96。屏蔽板96以在形成遮光框时使热不会传递至遮光框区域以外的方式设置，从而能够仅对遮光框区域进行热处理。
另外，关于该退火灯95，可以列举卤素灯、氙气灯等。在该高温退火处理装置中放入形成了电路图案区域A的反射型掩模或形成电路图案A之前的反射型掩模坯、即被处理物97，对成为遮光框区域90的区域进行高温退火处理，由此能够使该区域内的多层反射层50熔解、扩散混合来降低反射率，从而形成遮光框区域90。
关于退火处理条件，由于若为150℃以上就开始发生多层反射层50的熔解，所以能够在150℃以上、以0.001秒～0.1秒的时间进行。
由于在这样的短时间内进行退火处理，所以能够减小对遮光框区域90周边区域的影响。
作为温度，只要是150℃以上即可，但优选不超过对反射型掩模自身影响很大的1000℃。通过调整这些处理条件而能够良好地制成遮光框区域90。
多层反射层50的熔解（熔融）温度根据构成多层反射层50的材料而不同，处理温度和处理时间等处理条件能够根据材料等而适当选择、变更。
为了抑制由热向遮光框以外传递而产生的影响，优选以规定以上的高温、规定以下的短时间进行处理。另外，也可以反复进行基于同一处理条件的处理、或改变处理条件而进行多次处理。
作为屏蔽板96的材质，能够使用氧化铝、陶瓷、Teflon（注册商标）等金属或高分子树脂等、在该退火处理温度下不会发生熔融或变形等从而能够隔绝热的材料。
（反射型掩模的结构的详细情况：多层反射层）
图10（a）、（b）所示的多层反射层50设计成对于13.5nm附近的EUV光能够实现60%左右的反射率，是Mo和Si交替地层合40～50对而成的层合膜，另外，最上层由钌（Ru）构成。与Ru层之下相邻的层是Si层。使用Mo和Si的理由是，其对EUV光的吸收（消光系数）较小，并且Mo和Si的EUV光下的折射率差较大，因此能够提高Si和Mo的界面处的反射率。多层反射层的最上层的Ru发挥作为吸收层的加工中的阻挡层或掩模清洗时相对于药液的保护层的作用。
图10（c）、（d）所示的多层反射层50设计成对于13.5nm附近的EUV光能够实现60%左右的反射率，是Mo和Si交替地层合40～50对而成的层合膜，最上层由Si层构成。该情况下的多层反射层的最上层的Si也发挥与上述的Ru相同的作用。
（反射型掩模的结构的详细情况：缓冲层）
图10（c）、（d）所示的缓冲层61是为了在进行吸收层70的蚀刻、图案修正时保护与缓冲层之下相邻的多层反射层50的最上层即Si层而设置，由铬（Cr）的氮化物（CrN）构成。需要说明的是，也可以不设置缓冲层61。
（反射型掩模的结构的详细情况：吸收层）
图10（a）～（d）所示的吸收层70由对13.5nm附近的EUV具有高吸收率的钽（Ta）的氮化物（TaN）构成。作为其他材料，也可以是钽硼氮化物（TaBN）、钽硅（TaSi）、钽（Ta）、或它们的氧化物（TaBON、TaSiO、TaO）。
图10（a）～（d）所示的吸收层70也可以是由在上层设有低反射层的双层构造构成的吸收层，所述低反射层对波长190～260nm的紫外光（DUV光）具有防反射功能。低反射层用于对于掩模的缺陷检查器的检查波长提高对比度从而提高检查性。
（反射型掩模的结构的详细情况：背面导电膜）
图10（b）及图8（d）所示的导电膜20通常由CrN构成，但只要具有导电性即可，因此只要是由金属材料形成的材料即可。
（反射型掩模的说明）
说明本实施方式的反射型掩模的结构。
从图10（a）所示的反射型掩模坯201制作电路图案区域而成的反射型掩模101如图8（a）所示。从图10（b）所示的反射型掩模坯202制作电路图案区域而成的反射型掩模102如图8（b）所示。从图10（c）所示的反射型掩模坯203制作电路图案区域而成的反射型掩模103如图8（c）所示。从图10（d）所示的反射型掩模坯204制作电路图案区域而成的反射型掩模104如图8（d）所示。任一情况均是，在存在多层反射层50的上部的吸收层70及缓冲层61的情况下，形成具有缓冲层61、电路图案区域A的反射型掩模。而且，图8所示的遮光框区域90是通过利用高温退火处理使多层反射层50熔解而形成的（50a），形成具有电路图案区域A的反射型掩模。
由此，得到具有对EUV光的反射率比吸收层区域C充分小的遮光框区域90的反射型掩模。若使用该反射型掩模，则即使发生多重曝光也能够防止芯片外周部感光，从而能够不对各个芯片的品质产生不良影响。
（从反射型掩模坯制造反射型掩模的方法）
接着，说明反射型掩模的制造方法。准备图10（a）、（b）所示的反射型掩模坯201或202，在通过电子束光刻而形成抗蚀剂图案后，通过氟碳化合物等离子体或氯等离子体、必要的情况下通过这双方的等离子体，对吸收层70进行蚀刻，然后进行抗蚀剂剥离清洗，由此获得在吸收层70上形成有电路图案区域A的、图8（a）（b）所示的反射型掩模101或102。
或者，准备图10（c）、（d）所示的反射型掩模坯203或204，在通过电子束光刻形成抗蚀剂图案后，通过氟碳化合物等离子体或氯等离子体、必要的情况下通过这双方的等离子体，对吸收层70进行蚀刻，然后通过氯等离子体对缓冲层61进行蚀刻，然后进行抗蚀剂剥离清洗，由此获得在吸收层70及缓冲层61上形成有电路图案区域A的、图8（c）（d）所示的反射型掩模103或104。
由此，获得具有对EUV光的反射率比吸收层区域充分小的遮光框区域的反射型掩模。在本实施方式中，通过高温退火处理使多层反射层熔解来降低反射率从而形成遮光框，因此与基于利用干法刻蚀等进行刻入的方法及激光照射而实现的反射率降低相比，生产能力提高，由于比较而言工序容易，所以能够防止缺陷面处的掩模品质的降低。
（第2实施方式的第1实施例）
以下，说明本实施方式的反射型掩模坯及反射型掩模的制造方法的实施例。
（反射型掩模坯制造方法的实施例）
在图13（a）中示出本实施例中准备的低热膨胀玻璃基板110。如图13（b）那样在其后背面通过溅射装置而形成静电卡盘用的导电膜120。如图13（c）那样在玻璃基板110上层合以相对于波长13.5nm的EUV光使反射率为64%左右的方式设计的40对的Mo和Si的反射层（多层反射层）150。然后，通过溅射装置形成由TaN形成的吸收层170（图13（d））。此时的吸收层170的膜厚为50nm。接着，将基板放入闪光灯方式的具有遮光框用屏蔽板的高温退火装置（图12）中，通过以150℃以上进行高温退火处理而形成将多层反射层150的一部分熔解而成的层150a，由此，具有反射率比吸收层区域充分小的遮光框区域190的、图14所示的本发明的反射型掩模坯205完成。
（反射型掩模的制造方法的实施例）
从实施例1中所制作的图14所示的反射型掩模坯205制作反射型掩模105（图15）。示出其制作方法。对反射型掩模坯202进行电子束光刻、干法刻蚀、和抗蚀剂剥离清洗，在吸收层170上形成电路图案A，从而制作本实施方式的具有遮光框的反射型掩模105。在电子束光刻中使用化学增幅型正性抗蚀剂FEP171（FUJI FILMELECTRONICS MATERIALS制），通过描画装置JBX9000（日本电子制）进行剂量15μC/cm的描绘，然后利用TMAH（四甲基氢氧化铵）2.38%显影液形成抗蚀剂图案。在吸收层170的蚀刻中适用Cl2的电感耦合型等离子体（ICP、Inductively Coupled Plasma）。通过以上步骤，具有电路图案区域、且具有反射率充分小的遮光框区域的本实施例的反射型掩模完成（表2）。
（第2实施方式的第2实施例）
以下，说明本实施方式的反射型掩模坯及反射型掩模的制造方法的另一实施例。
（反射型掩模坯的制造方法的实施例）
在图16（a）中示出本实施例中准备的低热膨胀玻璃基板110。如图16（b）那样在其后背面通过溅射装置而形成静电卡盘用的导电膜120。如图16（c）那样在玻璃基板110上层合以相对于波长13.5nm的EUV光使反射率为64%左右的方式设计的40对的Mo和Si的多层反射层150。然后，通过溅射装置形成由TaN形成的吸收层170（图16（d））。此时的吸收层170的膜厚为50nm。由此，本发明的反射型掩模坯206完成。
（反射型掩模的制造方法的实施例）
从实施例1中所制作的图16（d）所示的反射型掩模坯206制作反射型掩模106（图17（a））。示出其制作方法。对反射型掩模坯206进行电子束光刻、干法刻蚀、和抗蚀剂剥离清洗，在吸收层170上形成电路图案A（图17（b））。在电子束光刻中使用化学增幅型正性抗蚀剂FEP171（FUJI FILM ELECTRONICS MATERIALS制），通过描画装置JBX9000（日本电子制）进行剂量15μC/cm的描绘，然后利用TMAH（四甲基氢氧化铵）2.38%显影液形成抗蚀剂图案。在吸收层170的蚀刻中适用Cl2的电感耦合型等离子体。
在电路图案区域形成后，将该反射型掩模放入闪光灯方式的具有遮光框用屏蔽板的高温退火处理装置（图12）中，以150度以上对遮光框区域进行高温退火处理而形成将多层反射层150熔解而成的层150a，由此，具有反射率比吸收层区域充分小的遮光框区域190的、本实施例的反射型掩模106（图17（a））完成。
在表2中示出关于本实施例1和2中所获得的反射型掩模、对遮光框区域190和吸收层（非遮光框区域C）的反射率进行比较而得到的结果。能够确认到遮光框区域的反射率比吸收层区域的反射率充分小。
[表2]
遮光框区域 吸收层区域
EUV光反射率 0.00% 1.24%
本发明不限定于上述的实施方式，只要不脱离本发明的主旨就能够进行变形而具体化。另外，能够通过说明书中所示的事项的适当组合而设想各种发明。例如，如第1实施方式所示那样对基板的遮光框区域进行刻入，与其层差相应地增厚吸收层的膜厚，并且如第2实施方式所示那样对多层反射层的遮光框区域进行高温退火处理，由此，能够更可靠地降低遮光框区域的反射率。
工业实用性
本发明对于反射型掩模坯、及反射型掩模等是有用的。
附图标记说明
10、110  基板
20、120  导电膜
30  金属膜
40、80   抗蚀剂膜
50、150  多层反射层
50a、150a  多层反射层熔解部
60  保护层
61  缓冲层
70、170  吸收层
90、190  遮光框区域
95  退火灯
96  屏蔽板
97  被处理物
100、101、102、103、104、105、106  反射型掩模
200、201、202、203、204、205、206  反射型掩模坯

Claims (9)

1.一种反射型掩模坯，包括：
基板；
在所述基板上形成的多层反射层；和
在所述多层反射层之上形成的吸收层，
所述反射型掩模坯具有所述吸收层的膜厚比其他区域的膜厚大的框形状的遮光框区域。
2.如权利要求1所述的反射型掩模坯，其中，
所述基板在所述遮光框区域被刻入，
所述吸收层的膜厚以所述刻入量的程度大于其他区域的膜厚。
3.如权利要求1或2所述的反射型掩模，其中，
在所述遮光框区域，所述多层反射层通过熔解而扩散混合。
4.如权利要求1～3中任一项所述的反射型掩模坯，其中，
在所述多层反射层和所述吸收层之间还具有保护层。
5.一种反射型掩模坯的制造方法，该反射型掩模坯的制造方法至少包含下述工序：
（1）准备低热膨胀基板、并在所述低热膨胀基板的表面形成抗蚀剂膜的工序；
（2）在所述抗蚀剂膜上形成框形状的遮光框图案的相反图案的工序；
（3）以在所述抗蚀剂膜上形成的相反图案为掩模而对所述低热膨胀基板进行蚀刻、从而在所述低热膨胀基板表面形成遮光框区域的工序；
（4）在将所述抗蚀剂膜剥离后，在形成有所述遮光框区域的低热膨胀基板表面按顺序层合多层反射层、保护层和吸收层的工序；以及
（5）通过CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨）法使成膜的吸收层的表面平整的工序。
6.一种反射型掩模，其在权利要求1～4中任一项所述的反射型掩模坯的所述遮光框区域内侧的表面形成有电路图案。
7.一种反射型掩模的制造方法，该反射型掩模的制造方法至少包含下述工序：
（1）准备权利要求1～4中任一项所述的反射型掩模坯、并在所述吸收层上形成抗蚀剂膜的工序；
（2）对所述抗蚀剂膜进行图案形成、并以经图案形成的所述抗蚀剂膜为掩模对所述吸收层进行蚀刻而形成电路图案的工序；以及
（3）将所述抗蚀剂膜剥离的工序。
8.如权利要求7所述的反射型掩模的制造方法，其中，
还包含如下工序：在所述遮光框区域中，通过高温退火处理使所述多层反射层熔解而扩散混合，由此使所述遮光框区域的反射率比所述遮光框区域以外的区域的反射率小的工序。
9.如权利要求8所述的反射型掩模的制造方法，其中，
所述高温退火处理利用卤素灯或氙气灯而进行，设置屏蔽板以使得热不会传递至所述遮光框区域以外，仅对所述遮光框区域进行热处理。
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